EP1626237A2 - Apparatus for heating and/or cooling a mixable mass - Google Patents

Apparatus for heating and/or cooling a mixable mass Download PDF

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EP1626237A2
EP1626237A2 EP05015732A EP05015732A EP1626237A2 EP 1626237 A2 EP1626237 A2 EP 1626237A2 EP 05015732 A EP05015732 A EP 05015732A EP 05015732 A EP05015732 A EP 05015732A EP 1626237 A2 EP1626237 A2 EP 1626237A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
agitator
drive
stirring vanes
stirring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05015732A
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German (de)
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Inventor
Ewald Nied
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goseling Hubert
Original Assignee
Goseling Hubert
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Publication date
Application filed by Goseling Hubert filed Critical Goseling Hubert
Publication of EP1626237A2 publication Critical patent/EP1626237A2/en
Publication of EP1626237A3 publication Critical patent/EP1626237A3/en
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    • F28D1/0206—Heat exchangers immersed in a large body of liquid
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • B01F27/112—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B01F27/1122—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades anchor-shaped

Definitions

  • the invention relates to a device for heating and / or cooling a mixable mass according to the preamble of claim 1.
  • Such devices are used, for example, but by no means exclusively, in communal catering facilities (e.g., canteens of large businesses or hospitals) to prepare food.
  • the preparation of food can be done either by heating the food, for example, to achieve a cooking.
  • the food mass can then be warmed up for consumption on the weekends in whole or in portions.
  • the maximum differential temperature between the heating medium or cooling medium and the mass to be heated or cooled is often limited.
  • DE 101 06 087 C2 proposes an agitator, which is designed in the manner of a heat exchanger and can be flowed through by a cooling or heating medium.
  • a disadvantage of this design is that the liquid cooling or heating medium must be transferred by means of suitable rotary feedthroughs on the rotary driven agitator. These rotary feedthroughs for the heating and cooling medium are structurally extremely expensive and often prone to failure.
  • a fixed heat exchanger is arranged in the stirring vessel of the device, which is traversed on the inside by a heat transfer medium and on the outside of which the mass to be heated or cooled can come into contact.
  • the mixing vessel heat exchanger By arranged in the mixing vessel heat exchanger, the surface, the Heat transfer from the mass to be heated or cooled is available, significantly increased. Since the heat exchanger is fixedly arranged in the mixing vessel, eliminates a complex rotary feedthrough for the transmission of the heat to the heat exchanger.
  • heat transfer medium all customary cooling or heating media, in particular ice water, water-ice mixtures or glycol-water mixtures or hot water or superheated steam can be used.
  • a switching device which can be switched at the inlet of the heat exchanger between the cooling medium and the heating medium.
  • This switching device can be designed, for example, in the manner of a multiway valve whose inlet connections are connected to a hot steam or to an ice water source. By switching the multi-way valve then either the heating medium or the cooling medium can be transferred to the heat exchanger.
  • the way in which the heat exchanger is mounted on the device is basically arbitrary.
  • the heat exchanger is mounted on the agitator, in particular on the agitator head.
  • a rotary bearing for example a rolling bearing, can be provided between the heat exchanger and the agitator.
  • the heat exchanger can be supported in a stationary manner with a support element on the device in order to preclude a relative movement between the heat exchanger and the stirrer vessel.
  • the support element can be hung, for example, at the edge of the mixing vessel.
  • a double tube is used for the production of the heat exchanger, wherein the first tube of the double tube serves as a flow for the heat transfer medium and the second tube is used as reflux of the heat transfer medium.
  • the two tubes At one end of the two tubes, these are connected to each other in a liquid-tight manner, so that, as a result, a closed line is formed in the heat exchanger, through which the heat transfer medium can flow.
  • the number of turns can be increased depending on the required heat transfer surface.
  • the movement of the agitator blades of the agitator are not unnecessarily limited, it is particularly advantageous that the heat exchanger forms a cylindrical shape. In this way, it is possible that the stirring blades of the agitator are guided past the heat exchanger on the inside or on the outside of the heat exchanger along cylindrical movement paths.
  • an agitating blade which surrounds the heat exchanger on the inside and on the outside.
  • a rigid connecting element for example a web, is provided, which surrounds the heat exchanger on the underside or on the upper side.
  • the drive of the inner impeller or outer impeller can be done either from the top or from the bottom of the device. It is conceivable that either both drives from above or from below are in engagement with the two stirring blades or, alternatively, an agitating blade is driven from above and an agitating blade is driven from below.
  • the inner impeller and the outer impeller can be driven in opposite directions.
  • a stripping element on the agitating blade, which is guided adjacent to the heat exchanger or to the heat exchanger when the agitator is driven.
  • the stripping element can be mounted movably on the agitator wing so that it can assume different positions during one revolution of the agitator blade. In this way, the position of the scraper element can be adjusted to the relative position to the heat exchanger.
  • a first embodiment 01 of a device according to the invention is shown in cross section.
  • a mixing vessel 02 is provided for receiving food in the food preparation.
  • the stirring vessel 02 is connected to a circulation, not shown, for the circulation of a heat transfer medium, so that the stirring vessel 02 can be heated or cooled.
  • a rotatably drivable agitator 03 is arranged in the mixing vessel 02 .
  • the drive shaft for rotary drive of the agitator 03 comes from the bottom of the mixing vessel 02 with a hollow shaft 04 of the agitator 03 into engagement and is not shown in Fig. 1 .
  • two inner paddles 05 and 06 and two outer paddles 07 and 08 are provided for mixing of the filled into the mixing vessel 02 food on the agitator 03.
  • the inner stirring vanes 05 and 06 are rigidly connected via webs 09 and 10 to the respective associated outer stirring vanes 07 and 08.
  • a distance is formed between the inner impeller 05 and the outer impeller 07 or the inner impeller 06 and the outer impeller 08, in which a fixed heat exchanger 11 is arranged.
  • the heat exchanger 11 may optionally be cooled with a cooling medium or heated with a heating medium.
  • a non-illustrated in Fig. 1 multi-way valve for switching between an ice water source and a hot water source is provided at the inlet of the heat exchanger 11.
  • the upper end of the Heat exchanger 11 is rotatably mounted with a roller bearing on the agitator head 12. In this way, the heat exchanger 11 can be removed together with the agitator 03 from the mixing vessel 02 upwards.
  • the heat exchanger 11 forms a multi-threaded line coil, which is shaped cylindrically.
  • the diameter of the cylindrical line coil corresponds to the diameter of the distance between the outer stirring blades 07 and 08 to the inner stirring blades 05 and 06.
  • the device 01 is shown in top view.
  • the agitator 03 rotates with the impellers 05, 06, 07 and 08, wherein the food contained in the mixing vessel 02 are circulated and stripped with scrapers 13 from the walls of the mixing vessel 02.
  • the heat exchanger 03 is made of a double tube, the two tubes serve as a flow or return for the heat transfer medium.
  • the two ends 14 and 15 of the double tube are connected to a heat medium circuit, for example, an ice water circuit.
  • the flow direction of the heat transfer medium in the double tube of the heat exchanger 03 is indicated by the arrows 16.
  • agitator 03 is shown with its various components in a side view and in a perspective view.
  • Fig. 5 shows the heat exchanger 03, which is formed by a cylindrically shaped line coil.
  • the two tubes of the heat exchanger 03 run parallel to each other and are connected to each other at the lower end of the heat exchanger 03 liquid tight, so that the heat transfer medium can flow from the flow pipe into the return pipe at the end.
  • a second embodiment 17 of a device according to the invention is shown in top view.
  • the mixing vessel 02 and the heat exchanger 11 are substantially identical in construction to the embodiment 01.
  • an agitator 18 with two internally driven inner impellers 19 and 20 and two jointly driven outer impellers 21 and 22 is provided.
  • To transmit the drive movement of the inner hollow shaft to the outer impeller 21 and 22 webs 23 and 24 are provided which extend below the heat exchanger 11 parallel to the bottom of the mixing vessel 02 from the central axis to the outer impellers 21 and 22.
  • scrapers 13 are fixed, with which the food to be heated or cooled to be stripped from the inner wall of the mixing vessel 02.
  • scrapers 25 are attached, which come to rest on the inside of the heat exchanger 03 and strip there the chyme.
  • the scrapers 25 are resiliently mounted so that they can be adapted to the diameter of the heat exchanger 11 during circulation.
  • scrapers can be attached if necessary, which come to rest on the outside of the heat exchanger 03 and strip there the chyme.

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Abstract

In apparatus (01) for heating and/or cooling a mixable mass, comprising a stirred vessel (02) for the mass and a stirrer (03) with a rotational drive, the vessel contains a fixed heat exchanger (11), with a heat transfer medium (A) flowing through the interior and the exterior in contact with the mass to be heated and/or cooled.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen und/oder Abkühlen einer durchmischbaren Masse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for heating and / or cooling a mixable mass according to the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, in Gemeinschaftsverpflegungseinrichtungen (z.B. Kantinen von Großbetrieben oder Krankenhäusern) eingesetzt, um Lebensmittel zuzubereiten. Die Zubereitung der Lebensmittel kann dabei entweder durch Erwärmen der Speisen erfolgen, um beispielsweise eine Kochung zu erreichen.Such devices are used, for example, but by no means exclusively, in communal catering facilities (e.g., canteens of large businesses or hospitals) to prepare food. The preparation of food can be done either by heating the food, for example, to achieve a cooking.

Zugleich ist es mit gattungsgemäßen Vorrichtungen aber auch möglich die durchmischbare Masse abzukühlen. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn ein sogenanntes "Cook and Chill"-Verfahren eingesetzt werden soll. Bei diesen Verfahren werden die Speisen nur wochentags zubereitet, wobei die für das Wochenende erforderlichen Portionen in dieser Zeit vorgekocht werden. Nach Zubereitung der vorgekochten Speisemengen wird diese auf eine Temperatur von unterhalb 8° C heruntergekühlt und bei einer Kühltemperatur unter 8° C gelagert. Dabei sollte eine Temperatur von 3° C zumindest einmal kurz unterschritten werden.At the same time, it is also possible with generic devices to cool the mixable mass. This is necessary, for example, if a so-called "cook and chill" method is to be used. In these procedures, meals are prepared only on weekdays, with the portions required for the weekend being pre-cooked during this time. After preparation of the pre-cooked food, it is cooled down to a temperature below 8 ° C and stored at a cooling temperature below 8 ° C. In this case, a temperature of 3 ° C should be at least once briefly undercut.

Die Speisemasse kann dann zum Verzehr an den Wochenenden im Ganzen oder portionsweise aufgewärmt werden.The food mass can then be warmed up for consumption on the weekends in whole or in portions.

Ein Problem beim Erwärmen bzw. Abkühlen von durchmischbaren Massen, insbesondere Lebensmitteln, ist es, dass der Masse in möglichst kurzer Zeit eine möglichst große Wärmemenge zugeführt (erwärmen) oder entzogen (abkühlen) werden soll. Die maximale Differenztemperatur zwischen dem Heizmedium oder Kühlmedium und der zu erwärmenden bzw. abzukühlenden Masse ist dabei vielfach begrenzt.A problem when heating or cooling of mixable masses, in particular food, is that the mass in the shortest possible time a maximum amount of heat supplied (heat) or withdrawn (cool) to be. The maximum differential temperature between the heating medium or cooling medium and the mass to be heated or cooled is often limited.

Zur Lösung dieses Problems schlägt die DE 101 06 087 C2 ein Rührwerk vor, das in der Art eines Wärmetauschers ausgebildet ist und von einem Kühl- bzw. Heizmedium durchströmt werden kann. Nachteilig an dieser Konstruktion ist es, dass das flüssige Kühl- bzw. Heizmedium mittels geeigneter Drehdurchführungen auf das rotatorisch angetriebene Rührwerk übertragen werden muss. Diese Drehdurchführungen für das Heiz- bzw. Kühlmedium sind konstruktiv außerordentlich aufwendig und vielfach störanfällig.To solve this problem, DE 101 06 087 C2 proposes an agitator, which is designed in the manner of a heat exchanger and can be flowed through by a cooling or heating medium. A disadvantage of this design is that the liquid cooling or heating medium must be transferred by means of suitable rotary feedthroughs on the rotary driven agitator. These rotary feedthroughs for the heating and cooling medium are structurally extremely expensive and often prone to failure.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine neue Vorrichtung zum Erwärmen und/oder Abkühlen einer durchmischbaren Masse vorzuschlagen, die einen einfacheren konstruktiven Aufbau erlaubt.Based on this prior art, it is therefore an object of the present invention to propose a new device for heating and / or cooling a durchmischbaren mass, which allows a simpler structural design.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device according to the teaching of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird im Rührgefäß der Vorrichtung ein feststehender Wärmetauscher angeordnet, der innenseitig von einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt wird und an dem außenseitig die zu erwärmende bzw. abzukühlende Masse zur Anlage kommen kann. Durch den im Rührgefäß angeordneten Wärmetauscher wird die Oberfläche, die zum Wärmeübergang aus der zu erwärmenden bzw. abzukühlenden Masse zur Verfügung steht, erheblich vergrößert. Da der Wärmetauscher dabei feststehend im Rührgefäß angeordnet ist, entfällt eine aufwendige Drehdurchführung zur Übertragung des Wärmemittels auf den Wärmetauscher.According to the invention, a fixed heat exchanger is arranged in the stirring vessel of the device, which is traversed on the inside by a heat transfer medium and on the outside of which the mass to be heated or cooled can come into contact. By arranged in the mixing vessel heat exchanger, the surface, the Heat transfer from the mass to be heated or cooled is available, significantly increased. Since the heat exchanger is fixedly arranged in the mixing vessel, eliminates a complex rotary feedthrough for the transmission of the heat to the heat exchanger.

Als Wärmeübertragungsmedium können alle üblichen Kühl- oder Heizmedien, insbesondere Eiswasser, Wasser-Eis-Mischungen oder Glykol-Wasser-Mischungen bzw. Heißwasser oder Heißdampf eingesetzt werden.As heat transfer medium, all customary cooling or heating media, in particular ice water, water-ice mixtures or glycol-water mixtures or hot water or superheated steam can be used.

Um mit der Vorrichtung sowohl aufheizen als auch abkühlen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, mit der am Einlauf des Wärmetauschers zwischen Kühlmedium und Heizmedium umgeschaltet werden kann. Diese Umschalteinrichtung kann beispielsweise in der Art eines Mehrwegeventils ausgebildet sein, dessen Einlaufanschlüsse an eine Heißdampf- bzw. an eine Eiswasserquelle angeschlossen sind. Durch Umschalten des Mehrwegeventils kann dann wahlweise das Heizmedium oder das Kühlmedium in den Wärmetauscher übertragen werden.In order to both heat up and cool down with the device, it is particularly advantageous if a switching device is provided with which can be switched at the inlet of the heat exchanger between the cooling medium and the heating medium. This switching device can be designed, for example, in the manner of a multiway valve whose inlet connections are connected to a hot steam or to an ice water source. By switching the multi-way valve then either the heating medium or the cooling medium can be transferred to the heat exchanger.

Auf welche Weise der Wärmetauscher an der Vorrichtung gelagert ist, ist grundsätzlich beliebig. Um den Wärmetauscher in einfacher Weise reinigen und aus dem Rührgefäß entfernen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher am Rührwerk, insbesondere am Rührwerkskopf, gelagert ist. Um dabei die Rotationsbewegung des Rührwerks relativ zum feststehenden Wärmetauscher zu ermöglichen, kann zwischen Wärmetauscher und Rührwerk ein Drehlager, beispielsweise eine Wälzlagerung, vorgesehen sein.The way in which the heat exchanger is mounted on the device is basically arbitrary. In order to clean the heat exchanger in a simple manner and to be able to remove from the mixing vessel, it is particularly advantageous if the heat exchanger is mounted on the agitator, in particular on the agitator head. In order to allow the rotational movement of the agitator relative to the fixed heat exchanger, a rotary bearing, for example a rolling bearing, can be provided between the heat exchanger and the agitator.

Ist der Wärmetauscher am Rührwerk gelagert, so kann der Wärmetauscher mit einem Abstützelement an der Vorrichtung feststehend abgestützt werden, um eine Relativbewegung zwischen Wärmetauscher und Rührgefäß auszuschließen. Das Abstützelement kann dazu beispielsweise am Rand des Rührgefäßes eingehängt werden.If the heat exchanger is mounted on the stirrer, then the heat exchanger can be supported in a stationary manner with a support element on the device in order to preclude a relative movement between the heat exchanger and the stirrer vessel. The support element can be hung, for example, at the edge of the mixing vessel.

In welcher Art der Wärmetauscher konstruktiv ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung des Wärmetauschers ein Doppelrohr verwendet, wobei das erste Rohr des Doppelrohrs als Vorlauf für das Wärmeübertragungsmedium dient und das zweite Rohr als Rücklauf des Wärmeübertragungsmediums eingesetzt wird. An jeweils einem Ende der beiden Rohre sind diese flüssigkeitsdicht miteinander verbunden, so dass im Ergebnis eine geschlossene Leitung im Wärmetauscher gebildet wird, durch die das Wärmeübertragungsmedium strömen kann.In which type of heat exchanger is constructive, is basically arbitrary. According to a preferred embodiment, a double tube is used for the production of the heat exchanger, wherein the first tube of the double tube serves as a flow for the heat transfer medium and the second tube is used as reflux of the heat transfer medium. At one end of the two tubes, these are connected to each other in a liquid-tight manner, so that, as a result, a closed line is formed in the heat exchanger, through which the heat transfer medium can flow.

Um eine möglichst große Oberfläche des Wärmetauschers zu realisieren, sollte dieser in der Art einer gewundenen Leitungsschlange ausgebildet sein. Die Anzahl der Windungen kann dabei in Abhängigkeit von der erforderlichen Wärmeübertragungsoberfläche erhöht werden.In order to realize the largest possible surface of the heat exchanger, this should be designed in the manner of a coiled line coil. The number of turns can be increased depending on the required heat transfer surface.

Damit die Bewegung der Rührflügel des Rührwerks nicht unnötig stark eingeschränkt werden, ist es besonders vorteilhaft, dass der Wärmetauscher eine Zylinderform bildet. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Rührflügel des Rührwerks auf der Innenseite bzw. auf der Außenseite des Wärmetauschers entlang zylindrischer Bewegungsbahnen am Wärmetauscher vorbeigeführt werden.Thus, the movement of the agitator blades of the agitator are not unnecessarily limited, it is particularly advantageous that the heat exchanger forms a cylindrical shape. In this way, it is possible that the stirring blades of the agitator are guided past the heat exchanger on the inside or on the outside of the heat exchanger along cylindrical movement paths.

Zur Realisierung dieses Bauprinzips sind unterschiedliche Konstruktionsweisen möglich. Nach einer ersten Konstruktionsweise ist ein Rührflügel vorgesehen, der den Wärmetauscher auf der Innenseite und auf der Außenseite umgreift. Zur Übertragung der Stellbewegung vom inneren Teil des Rührflügels auf den äußeren Teil des Rührflügels wird ein starres Verbindungselement, beispielsweise ein Steg, vorgesehen, das den Wärmetauscher auf der Unterseite oder auf der Oberseite umgreift.For the realization of this construction principle different ways of construction are possible. According to a first construction method, an agitating blade is provided, which surrounds the heat exchanger on the inside and on the outside. To transmit the adjusting movement from the inner part of the agitating blade to the outer part of the agitating blade, a rigid connecting element, for example a web, is provided, which surrounds the heat exchanger on the underside or on the upper side.

Alternativ zu dieser Bauform ist es auch denkbar, dass mehrere, voneinander unabhängig antreibbare Rührflügel vorgesehen sind. Der innere Rührflügel wird dabei auf der Innenseite des Wärmetauschers vorbeigeführt und der äußere Rührflügel auf der Außenseite des Wärmetauschers bewegt.As an alternative to this design, it is also conceivable that a plurality of mutually independently drivable stirring blades are provided. The inner stirring blade is guided past on the inside of the heat exchanger and the outer agitator blade moves on the outside of the heat exchanger.

Je nach Konstruktion des Rührwerks kann der Antrieb der inneren Rührflügel bzw. äußeren Rührflügel entweder von der Oberseite oder von der Unterseite der Vorrichtung aus erfolgen. Dabei ist es denkbar, dass entweder jeweils beide Antriebe von oben bzw. von unten mit den beiden Rührflügeln in Eingriff stehen oder alternativ dazu jeweils ein Rührflügel von oben und ein Rührflügel von unten angetrieben wird.Depending on the design of the agitator, the drive of the inner impeller or outer impeller can be done either from the top or from the bottom of the device. It is conceivable that either both drives from above or from below are in engagement with the two stirring blades or, alternatively, an agitating blade is driven from above and an agitating blade is driven from below.

Um einen möglichst starken Durchmischungsgrad zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn der innere Rührflügel und der äußere Rührflügel gegenläufig antreibbar sind.In order to achieve the highest possible degree of mixing, it is particularly advantageous if the inner impeller and the outer impeller can be driven in opposite directions.

Um ein Ansetzen der zu erwärmenden bzw. abzukühlenden Masse am Wärmetauscher zumindest teilweise zu verhindern, kann am Rührflügel ein Abstreifelement vorgesehen werden, das bei Antrieb des Rührwerks in unmittelbarer Nähe des Wärmetauschers oder am Wärmetauscher anliegend geführt wird. Das Abstreifelement kann dabei beweglich am Rührflügel gelagert sein, so dass es während eines Umlaufs des Rührflügels unterschiedliche Positionen einnehmen kann. Auf diese Weise kann die Lage des Abstreifelements auf die relative Position zum Wärmetauscher abgestimmt werden.In order to at least partially prevent the heat mass to be heated or cooled from being applied to the heat exchanger, it is possible to provide a stripping element on the agitating blade, which is guided adjacent to the heat exchanger or to the heat exchanger when the agitator is driven. The stripping element can be mounted movably on the agitator wing so that it can assume different positions during one revolution of the agitator blade. In this way, the position of the scraper element can be adjusted to the relative position to the heat exchanger.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen beispielhaft erläutert.The invention will be explained by way of example with reference to schematic drawings.

Es zeigen:

Fig. 1
eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt;
Fig. 2
die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Ansicht von oben;
Fig. 3
das Rührwerk der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit Wärmetauscher in seitlicher Ansicht;
Fig. 4
das Rührwerk mit Wärmetauscher der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 5
den Wärmetauscher der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in perspektivischer Ansicht;
Fig. 6
eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Ansicht von oben.
Show it:
Fig. 1
a first embodiment of a device according to the invention in cross section;
Fig. 2
the device of Figure 1 in top view.
Fig. 3
the agitator of the device of Figure 1 with a heat exchanger in a side view.
Fig. 4
the agitator with heat exchanger of the device of Figure 1 in a perspective view.
Fig. 5
the heat exchanger of the device of Figure 1 in a perspective view.
Fig. 6
a second embodiment of a device according to the invention in top view.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform 01 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt dargestellt. Zur Aufnahme von Speisen bei der Speisezubereitung ist ein Rührgefäß 02 vorgesehen. Das Rührgefäß 02 ist an einem nicht dargestellten Kreislauf zur Zirkulation eines Wärmeübertragungsmediums angeschlossen, so dass das Rührgefäß 02 beheizt bzw. gekühlt werden kann.In Fig. 1 , a first embodiment 01 of a device according to the invention is shown in cross section. For receiving food in the food preparation, a mixing vessel 02 is provided. The stirring vessel 02 is connected to a circulation, not shown, for the circulation of a heat transfer medium, so that the stirring vessel 02 can be heated or cooled.

Im Rührgefäß 02 ist ein rotatorisch antreibbares Rührwerk 03 angeordnet. Die Antriebswelle zum rotatorischen Antrieb des Rührwerks 03 kommt dabei von der Unterseite des Rührgefäßes 02 mit einer Hohlachse 04 des Rührwerks 03 in Eingriff und ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Zum Durchmischen der in das Rührgefäß 02 eingefüllten Speisen sind am Rührwerk 03 zwei innere Rührflügel 05 und 06 und zwei äußere Rührflügel 07 und 08 vorgesehen. Die inneren Rührflügel 05 und 06 sind jeweils über Stege 09 und 10 mit den jeweils zugeordneten äußeren Rührflügeln 07 und 08 starr verbunden.In the mixing vessel 02 a rotatably drivable agitator 03 is arranged. The drive shaft for rotary drive of the agitator 03 comes from the bottom of the mixing vessel 02 with a hollow shaft 04 of the agitator 03 into engagement and is not shown in Fig. 1 . For mixing of the filled into the mixing vessel 02 food on the agitator 03, two inner paddles 05 and 06 and two outer paddles 07 and 08 are provided. The inner stirring vanes 05 and 06 are rigidly connected via webs 09 and 10 to the respective associated outer stirring vanes 07 and 08.

Auf diese Weise wird zwischen dem inneren Rührflügel 05 und dem äußeren Rührflügel 07 bzw. dem inneren Rührflügel 06 und dem äußeren Rührflügel 08 jeweils ein Abstand gebildet, in dem ein feststehender Wärmetauscher 11 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 11 kann wahlweise mit einem Kühlmedium gekühlt oder mit einem Heizmedium beheizt werden. Dazu ist am Einlauf des Wärmetauschers 11 ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Mehrwegeventil zur Umschaltung zwischen einer Eiswasserquelle und einer Heißwasserquelle vorgesehen. Das obere Ende des Wärmetauschers 11 ist mit einem Wälzlager am Rührwerkskopf 12 drehbar gelagert. Auf diese Weise kann der Wärmetauscher 11 gemeinsam mit dem Rührwerk 03 aus dem Rührgefäß 02 nach oben abgenommen werden.In this way, in each case a distance is formed between the inner impeller 05 and the outer impeller 07 or the inner impeller 06 and the outer impeller 08, in which a fixed heat exchanger 11 is arranged. The heat exchanger 11 may optionally be cooled with a cooling medium or heated with a heating medium. For this purpose, a non-illustrated in Fig. 1 multi-way valve for switching between an ice water source and a hot water source is provided at the inlet of the heat exchanger 11. The upper end of the Heat exchanger 11 is rotatably mounted with a roller bearing on the agitator head 12. In this way, the heat exchanger 11 can be removed together with the agitator 03 from the mixing vessel 02 upwards.

Der Wärmetauscher 11 bildet eine mehrfach gewundene Leitungsschlange, die zylinderförmig geformt ist. Der Durchmesser der zylinderförmigen Leitungsschlange entspricht dem Durchmesser des Abstands zwischen den äußeren Rührflügeln 07 bzw. 08 zu den inneren Rührflügeln 05 und 06.The heat exchanger 11 forms a multi-threaded line coil, which is shaped cylindrically. The diameter of the cylindrical line coil corresponds to the diameter of the distance between the outer stirring blades 07 and 08 to the inner stirring blades 05 and 06.

In Fig. 2 ist die Vorrichtung 01 in Ansicht von oben dargestellt. Im kreiszylindrischen Rührgefäß 02 rotiert das Rührwerk 03 mit den Rührflügeln 05, 06, 07 und 08, wobei die im Rührgefäß 02 enthaltenen Speisen umgewälzt und mit Abstreifern 13 von den Wandungen des Rührgefäßes 02 abgestriffen werden. Der Wärmetauscher 03 ist aus einem Doppelrohr gefertigt, dessen beide Rohre als Vorlauf bzw. Rücklauf für das Wärmeübertragungsmedium dienen. Die beiden Enden 14 und 15 des Doppelrohrs werden an einen Wärmemittelkreislauf, beispielsweise einen Eiswasserkreislauf, angeschlossen. Die Strömungsrichtung des Wärmeübertragungsmediums im Doppelrohr des Wärmetauschers 03 wird durch die Pfeile 16 angedeutet.In Fig. 2 , the device 01 is shown in top view. In the circular cylindrical mixing vessel 02, the agitator 03 rotates with the impellers 05, 06, 07 and 08, wherein the food contained in the mixing vessel 02 are circulated and stripped with scrapers 13 from the walls of the mixing vessel 02. The heat exchanger 03 is made of a double tube, the two tubes serve as a flow or return for the heat transfer medium. The two ends 14 and 15 of the double tube are connected to a heat medium circuit, for example, an ice water circuit. The flow direction of the heat transfer medium in the double tube of the heat exchanger 03 is indicated by the arrows 16.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist das Rührwerk 03 mit seinen verschiedenen Komponenten in seitlicher Ansicht und in perspektivischer Ansicht dargestellt.In Fig. 3 and Fig. 4 , the agitator 03 is shown with its various components in a side view and in a perspective view.

Fig. 5 zeigt den Wärmetauscher 03, der von einer zylindrisch geformten Leitungsschlange gebildet wird. Die beiden Rohre des Wärmetauschers 03 laufen dabei jeweils parallel zueinander und sind am unteren Ende des Wärmetauschers 03 Flüssigkeitsdicht miteinander verbunden, so dass das Wärmeübertragungsmedium am Ende aus dem Vorlaufrohr in das Rücklaufrohr überströmen kann. Fig. 5 shows the heat exchanger 03, which is formed by a cylindrically shaped line coil. The two tubes of the heat exchanger 03 run parallel to each other and are connected to each other at the lower end of the heat exchanger 03 liquid tight, so that the heat transfer medium can flow from the flow pipe into the return pipe at the end.

In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform 17 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Ansicht von oben dargestellt. Das Rührgefäß 02 und der Wärmetauscher 11 sind dabei im Wesentlichen baugleich zur Ausführungsform 01.In Fig. 6 , a second embodiment 17 of a device according to the invention is shown in top view. The mixing vessel 02 and the heat exchanger 11 are substantially identical in construction to the embodiment 01.

Zur Durchmischung der Speisen ist ein Rührwerk 18 mit zwei gemeinsam antreibbaren inneren Rührflügeln 19 und 20 und zwei gemeinsam antreibbaren äußeren Rührflügeln 21 und 22 vorgesehen. Zum Antrieb der inneren Rührflügel 19 und 20 bzw. zum Antrieb der äußeren Rührflügel 21 und 22 sind jeweils getrennte Antriebsmotoren vorhanden, so dass die inneren Rührflügel 19 und 20 einerseits und die äußeren Rührflügel 21 und 22 andererseits mit gegenläufigen Umlaufrichtungen angetrieben werden können. Zur Übertragung der Antriebsbewegung von der inneren Hohlwelle auf die äußeren Rührflügel 21 und 22 sind Stege 23 und 24 vorgesehen, die sich unterhalb des Wärmetauschers 11 parallel zum Boden des Rührgefäßes 02 von der Mittelachse zu den äußeren Rührflügeln 21 und 22 erstrecken.For mixing the food, an agitator 18 with two internally driven inner impellers 19 and 20 and two jointly driven outer impellers 21 and 22 is provided. For driving the inner stirring vanes 19 and 20 or for driving the outer stirring vanes 21 and 22, separate drive motors are present so that the inner stirring vanes 19 and 20 on the one hand and the outer stirring vanes 21 and 22 on the other hand can be driven in opposite directions of rotation. To transmit the drive movement of the inner hollow shaft to the outer impeller 21 and 22 webs 23 and 24 are provided which extend below the heat exchanger 11 parallel to the bottom of the mixing vessel 02 from the central axis to the outer impellers 21 and 22.

An den äußeren Rührflügeln 21 und 22 bzw. an den Stegen 23 und 24 sind wiederum Abstreifer 13 befestigt, mit denen die zu erwärmenden bzw. zu kühlenden Speisen von der Innenwandung des Rührgefäßes 02 abgestriffen werden können. An der Außenseite der inneren Rührflügel 19 und 20 sind zudem Abstreifer 25 befestigt, die auf der Innenseite des Wärmetauschers 03 zur Anlage kommen und dort den Speisebrei abstreifen. Die Abstreifer 25 sind dabei federnd elastisch gelagert, um sich beim Umlauf jeweils an den Durchmesser des Wärmetauschers 11 anpassen zu können.On the outer impellers 21 and 22 and on the webs 23 and 24 in turn scrapers 13 are fixed, with which the food to be heated or cooled to be stripped from the inner wall of the mixing vessel 02. On the outside of the inner impeller 19 and 20 also scrapers 25 are attached, which come to rest on the inside of the heat exchanger 03 and strip there the chyme. The scrapers 25 are resiliently mounted so that they can be adapted to the diameter of the heat exchanger 11 during circulation.

Auch an der Innenseite der äußeren Rührflügeln 21 und 22 können bei Bedarf Abstreifer befestigt werden, die auf der Außenseite des Wärmetauschers 03 zur Anlage kommen und dort den Speisebrei abstreifen.On the inside of the outer impellers 21 and 22, scrapers can be attached if necessary, which come to rest on the outside of the heat exchanger 03 and strip there the chyme.

Claims (26)

Vorrichtung (01, 17) zum Erwärmen und/oder Abkühlen einer durchmischbaren Masse mit einem Rührgefäß (02), in dem die Masse aufgenommen werden kann, und einem rotatorisch antreibbaren Rührwerk (03, 18), durch dessen Antrieb die Masse durchmischt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Rührgefäß (02) ein feststehender Wärmetauscher (11) angeordnet ist, der innenseitig von einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt wird, und an dem außenseitig die zu erwärmende und/oder abzukühlende Masse zur Anlage kommen kann.Device (01, 17) for heating and / or cooling a mixable mass with a stirring vessel (02), in which the mass can be absorbed, and a rotatably driven agitator (03, 18), by the drive of which the mass can be mixed,
characterized,
in that a fixed heat exchanger (11) is arranged in the mixing vessel (02), through which a heat transfer medium flows on the inside, and on the outside of which the mass to be heated and / or cooled can come into contact. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Wärmeübertragungsmedium ein Kühlmedium, insbesondere Eiswasser, eine Glykol-Wasser-Mischung oder eine Wasser-Eis-Mischung, verwendbar ist.Device according to claim 1,
characterized,
in that a cooling medium, in particular ice water, a glycol-water mixture or a water-ice mixture, can be used as the heat transfer medium. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Wärmeübertragungsmedium ein Heizmedium, insbesondere Heißwasser oder Heißdampf, verwendbar ist.Apparatus according to claim 1 or 2,
characterized,
in that a heating medium, in particular hot water or superheated steam, can be used as the heat transfer medium. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Umschalteinrichtung, insbesondere ein Mehrwegeventil, vorgesehen ist, durch dessen Betätigung am Einlauf (14) des Wärmetauschers (11) zwischen Kühlmedium und Heizmedium umschaltbar ist.Device according to one of claims 1 to 3,
characterized,
in that a switching device, in particular a multi-way valve, is provided, by the actuation of which at the inlet (14) of the heat exchanger (11) it is possible to switch between the cooling medium and the heating medium. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (11) am Rührwerk (03, 18), insbesondere am Rührwerkskopf (12), gelagert ist, wobei das Rührwerk (03, 18) relativ zum Wärmetauscher (11) rotatorisch antreibbar ist.Device according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the heat exchanger (11) is mounted on the agitator (03, 18), in particular at Rührwerkskopf (12), wherein the agitator (03, 18) is driven in rotation relative to the heat exchanger (11). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (11) mit einem Abstützelement feststehend an der Vorrichtung (01, 17), insbesondere am oberen Rand des Rührgefäßes (02), abgestützt werden kann.Device according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the heat exchanger (11) can be supported by a support member fixed to the device (01, 17), in particular at the upper edge of the mixing vessel (02). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (11) von einem Doppelrohr gebildet wird, wobei das erste Rohr als Vorlauf für das Wärmeübertragungsmedium dient, und wobei das zweite Rohr als Rücklauf für das Wärmeübertragungsmedium dient, und wobei erstes Rohr und zweites Rohr zu einer geschlossenen Leitung verbunden sind.Device according to one of claims 1 to 6,
characterized,
in that the heat exchanger (11) is formed by a double tube, wherein the first tube serves as a feed for the heat transfer medium, and wherein the second tube serves as a return for the heat transfer medium, and wherein the first tube and the second tube are connected to a closed line. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (11) in der Art einer mehrfach gewunden Leitungsschlange ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 7,
characterized,
that the heat exchanger (11) is designed in the manner of a multiply wound line coil. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (11) eine Zylinderform bildet.Device according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the heat exchanger (11) forms a cylindrical shape. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außendurchmesser des zylindrischen Wärmetauschers (11) kleiner als der Außendurchmesser des Rührwerks (03, 18) ist.Device according to claim 9,
characterized,
that the outer diameter of the cylindrical heat exchanger (11) than the outer diameter of the agitator (03, 18) is smaller. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rührflügel (05, 06, 07, 08, 19, 20, 21, 22) des Rührwerks (03, 18) den Wärmetauscher (11) auf der Innenseite und auf der Außenseite umgreifen.Device according to one of claims 1 to 10,
characterized,
in that the stirring vanes (05, 06, 07, 08, 19, 20, 21, 22) of the agitator (03, 18) surround the heat exchanger (11) on the inside and on the outside. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die inneren Rührflügel (05, 06) mit den äußeren Rührflügel (07, 08) starr, insbesondere mit Stegen (09, 10), verbunden sind.Device according to one of claims 1 to 11,
characterized,
in that the inner stirring vanes (05, 06) are connected rigidly to the outer stirring vanes (07, 08), in particular to webs (09, 10). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei unabhängig voneinander antreibbare Rührflügel (19, 20, 21, 22) vorgesehen sind, wobei zumindest ein innerer Rührflügel (19, 20) auf der Innenseite des Wärmetauschers (11) angeordnet ist, und wobei zumindest ein äußerer Rührflügel (21, 22) auf der Außenseite des Wärmetauschers (11) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 11,
characterized,
in that at least two independently operable agitator blades (19, 20, 21, 22) are provided, wherein at least one inner agitator blade (19, 20) is arranged on the inside of the heat exchanger (11), and wherein at least one outer agitator blade (21, 22 ) is arranged on the outside of the heat exchanger (11). Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb innerer Rührflügel (19, 20) und/oder der Antrieb äußerer Rührflügel (21, 22) von der Oberseite der Vorrichtung (17) aus erfolgt.Device according to claim 13,
characterized,
in that the drive of internal stirring blades (19, 20) and / or the drive of external stirring blades (21, 22) takes place from the top side of the device (17). Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb innerer Rührflügel (19, 20) und/oder der Antrieb äußerer Rührflügel (21, 22) von der Unterseite der Vorrichtung (17) aus erfolgt.Device according to claim 13,
characterized,
in that the drive of inner stirring vanes (19, 20) and / or the drive of outer stirring vanes (21, 22) takes place from the lower side of the device (17). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb innerer Rührflügel (19, 20) und/oder der Antrieb äußerer Rührflügel (21, 22) von der gleichen Seite der Vorrichtung (17) aus erfolgt.Device according to one of claims 13 to 15,
characterized,
in that the drive of inner impellers (19, 20) and / or the drive of outer impellers (21, 22) takes place from the same side of the device (17). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb innerer Rührflügel (19, 20) und/oder der Antrieb äußerer Rührflügel (21, 22) von unterschiedlichen Seiten der Vorrichtung (17) aus erfolgt.Device according to one of claims 13 to 15,
characterized,
in that the drive of inner stirring vanes (19, 20) and / or the drive of outer stirring vanes (21, 22) takes place from different sides of the device (17). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass der innere Rührflügel (19, 20) und der äußere Rührflügel (21, 22) gegenläufig antreibbar sind.Device according to one of claims 13 to 17,
characterized,
in that the inner stirring vanes (19, 20) and the outer stirring vanes (21, 22) can be driven in opposite directions. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Rührflügel (19, 20) zumindest ein Abstreifelement (25) vorgesehen ist, das bei Antrieb des Rührwerks in unmittelbare Nähe des Wärmetauschers (11) und/oder am Wärmetauscher (11) anliegend geführt wird.Device according to one of claims 1 to 18,
characterized,
that at least one stripping element (25) is provided on at least one agitating blade (19, 20) which, when the agitator is driven, is guided in the immediate vicinity of the heat exchanger (11) and / or on the heat exchanger (11). Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abstreifelement (25) beweglich am Rührflügel (19, 20) gelagert ist.Device according to claim 19,
characterized,
in that the wiping element (25) is movably mounted on the agitating blade (19, 20). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Vorrichtung (01, 17) ein Temperatursensor vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 20,
characterized,
that is provided on the device (01, 17) is a temperature sensor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Vorrichtung (01, 17) ein Eingreifschutzelement vorgesehen ist, mit dem die Öffnung des Rührgefäßes (02) abgedeckt werden kann.Device according to one of claims 1 to 21,
characterized,
in that an engagement protection element is provided on the device (01, 17) with which the opening of the stirring vessel (02) can be covered. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rührwerk (03, 18) mit zumindest einem Antriebsmotor antreibbar ist.Device according to one of claims 1 to 22,
characterized,
that the agitator (03, 18) is drivable with at least one drive motor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rührwerk (03, 18) in einem "Autoreverse"-Antriebsmodus betreibbar ist.Device according to one of claims 1 to 23,
characterized,
that the agitator (03, 18) in an "auto-reverse" drive mode is operable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rührgefäß (02) ebenfalls geheizt oder gekühlt werden kann.Device according to one of claims 1 to 24,
characterized,
that the stirring vessel (02) can also be heated or cooled. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (01, 17) zur Zubereitung von Lebensmitteln, insbesondere Speisen, vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 25,
characterized,
in that the device (01, 17) is provided for the preparation of food, in particular food.
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